Липосомы – искусственные везикулы из липидных бислоёв – в настоящее время успешно применяются для доставки различных лекарственных препаратов. Обычно их диаметр составляет около 100 нм, они биосовместимы, а главной их особенностью является то, что они могут проникать через гидрофобные липидные оболочки, например, клеточные мембраны. Таким образом, полезный груз, даже будучи гидрофильным, может запросто попасть внутрь клеток.
Высвобождение препарата происходит при разрушении липосом, например, под действием температуры, которая обычно близка к температуре тела. Такой подход не очень удобен, т.к. липосомы начинают разрушаться сразу после введения в организм, не дойдя до желаемого места, поэтому ученые стараются придумать различные ухищрения, чтобы иметь возможность инициировать высвобождение груза по требованию. Например, можно внедрить в липосомы плазмонные наночастицы золота, которые будут нагреваться под действием света и приводить к разрушению липосом, однако в этом случае естественным ограничением является прозрачность тканей. Более интересным способом является внедрение в липосомы суперпарамагнитных наночастиц оксида железа, которые способны нагреваться под действием переменного магнитного поля, но такие липосомы, как правило, склонны к агрегации и оказываются нестабильны в коллоидном состоянии.
Исследователи из Швейцарии и Австрии предложили липосомы, в которых 5 нм суперпарамагнитные наночастицы оксида железа встроены непосредственно в липидную оболочку. Как оказалось, такие липосомы не агрегируют и позволяют контролируемо выделять доставляемые вещества под действием переменного магнитного поля.
Способность липосом высвобождать груз была испытана на флуоресцентном красителе флуорексоне. Ученые определили, что липосомы с суперпарамагнитными наночастицами в мембране работают существенно эффективнее тех, которые содержат их внутри полости. Также оказалось, что новые липосомы не разрушаются. По-видимому, в переменном магнитном поле нагрев мембраны происходит локально вокруг магнитных наночастиц, что повышает ее проницаемость, но не приводит к плавлению. Таким образом, выделение доставляемого вещества можно не только управляемо включать, но и выключать, т.е. контролировать дозу и продолжительность терапии. Кроме того, локальный нагрев мембраны не должен приводить к термическому разрушению доставляемого вещества и к смерти клеток. Еще одним полезным свойством магнитных липосом является возможность их перемещения под действием магнитных полей и визуализации при помощи МРТ.
Все подробности описаны в работе «Triggered Release from Liposomes through Magnetic Actuation of Iron Oxide Nanoparticle Containing Membranes», опубликованной в журнале Nano Letters.
